6533b856fe1ef96bd12b20bd

RESEARCH PRODUCT

Stilbēna un čalkona sintāžu gēnu identifikācija krūmmellenes (Vaccinium corymbosum) genomā un sgRNS izveide inaktivācijai in vitro ar CRISPR/Cas9 metodi

subject

description

Krūmmellenes (Vaccinium corymbosum L.) ir sastopamas pa visu Mērenā klimata joslu - gan Eiropas ziemeļos, gan Ziemeļamerikā. Pēdējos 20 gados vairāku iemeslu dēļ tās ar vien vairāk tiek kultivētas arī citos kontinentos. Tās ir viegli kultivēt, pateicoties tās labajai adaptācijas spējai pie temperatūras izmaiņām, tām ir izcila ogu kvalitāte, apjomīga raža un ievērojami liels sintezēto sekundāro metabolītu daudzums ogās. Tāpat kā vīnogās arī mellenēs tiek sintezēti ļoti daudz sekundāro metabolītu, pazīstamākā grupa ir antocianīni, kuri uzlabo cilvēku imūnsistēmas darbību. Lai gan mellenes aizvien vairāk tiek pētītas, jo ir ļoti nozīmīgs kultūraugs, šāds pētījums ir līdz šim veikts tikai ar vīnogām, kas pēc galvenā pētījuma objekta – antocianīnu sintāzēm - ir ļoti līdzīgas krūmmellenēm. Pētījuma galvenais mērķis bija izveidot sgRNS, kas varētu šķelt čalkona vai stilbēna sintāzes sekvenci krūmmellenes genomā un kuru varētu izmantot CRISPR/Cas9 sistēmā, lai inhibētu konkrēto sintāzi. Tādejādi resursi kļūs vairāk pieejami otrai sintāzei. Krūmmelleņu šķirņu ‘Duke’ un ‘Bluecrop’ genomos tika identificētas homologas čalkona un stilbēna sekvences, kas saturēja raksturīgās aminoskābju sekvences. Balstoties uz šīm homologajām sekvencēm, tika izveidotas sgRNS. Divi no četriem izveidotajiem sgRNS un Cas9 nukleāzes kompleksiem bija spējīgi daļēji sašķelt amplificēto DNS. Viens komplekss sašķēla šķirnes ‘Duke’ un otrs - ‘Bluecrop’ DNS. Atslēgas vārdi: krūmmellene, tetraploīds organisms, sekundārie metabolīti, antocianīni, bioķīmiskie signālceļi.